DE3408489A1

DE3408489A1 - PROTECTIVE DEVICE AGAINST A HAZARDOUS TEMPERATURE INCREASE FOR A FLUID CIRCUIT DEVICE WITH SUCH A PROTECTIVE DEVICE

Info

Publication number: DE3408489A1
Application number: DE19843408489
Authority: DE
Inventors: Henry-Albert Villeneuve sur Yonne Thoor
Original assignee: FMC Europe NV; FMC Europe SA
Current assignee: John Bean Technologies NV; FMC Technologies SAS
Priority date: 1983-03-08
Filing date: 1984-03-08
Publication date: 1984-09-13
Also published as: IT1175433B; IT8419936A0; GB8405913D0; FR2542412A1; US4635669A; DE8407138U1; FR2542412B1; GB2136096B; GB2136096A; DE3447985C2; DE3408489C2

Description

Schutzvorrichtung gegen eine gefährliche Temperaturerhöhung für eine Fluidkreiseinrichtung und Fluidkreiseinrichtung mit einer solchen Schutzvorrichtung Protective device against a dangerous increase in temperature for a fluid circuit device and fluid circuit device with such a protective device

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Schutzvorrichtung gegen eine gefährliche Temperaturerhöhung für Fluidkreiseinrichtungen und eine Fluidkreiseinrichtung mit einer solchen Schutzvorrichtung.The present invention relates to a protection device against a dangerous increase in temperature for Fluid circuit devices and a fluid circuit device with such a protective device.

Ein Vorteil der Vorrichtung liegt darin, daß sie zwischen zwei fluiddichte Rohrleitungen geschaltet werden kann und daß sie bei jeder Temperatur selbst gegen die äußere Atmosphäre fluiddicht bleibt. Es tritt auch kein Druckverlust gegen das Äußere selbst auf, wenn eine Erhöhung der Temperatur ein Öffnen der Vorrichtung herbeigeführt hat.One advantage of the device is that it is connected between two fluid-tight pipelines and that it remains fluid-tight even against the external atmosphere at any temperature. There is also no Pressure loss against the exterior itself when an increase in temperature causes the device to open Has.

Die Vorrichtung ist insbesondere, aber nicht ausschließlich für gasförmige Fluide geeignet, die kryogene Temperaturen erreichen können.The device is particularly, but not exclusively, suitable for gaseous fluids, the cryogenic Temperatures can reach.

Erfindungsgemäß ist die Schutzvorrichtung dadurch gekennzeichnet, daß sie ein Absperrorgan bildet, das zwischen zwei fluiddichten Rohrleitungen angeordnet ist, und daß sie einen ein Verschlußstück aufnehmenden Sitz und ein Stützmittel aufweist, auf dem schmelzbare Ringe zur Auflage kommen, wobei das Schmelzen dieser Ringe für die Verchiebung des besagten Stützmittels und das Öffnen des Verschlußstücks maßgebend ist, das die Verbindung der beiden Rohrleitungen herstellt, wobei das Verschlußstück selbst bei jeder Temperatur gegen die äußere Atmosphäre fluiddicht bleibt.According to the invention, the protection device is characterized in that it forms a shut-off device between two fluid-tight pipelines is arranged, and that they have a seat receiving a closure piece and a proppant on which fusible rings come to rest, the melting of these rings for the displacement of said support means and the opening of the closure piece is decisive, which is the connection of the two pipelines, the closure piece against the outer one at any temperature Atmosphere remains fluid-tight.

Das Material oder die Legierung, das bzw. die für die schmelzbaren Ringe benutzt wird, kann so modifiziert werden, daß ein unterschiedlicher Schmelzpunkt erhal-The material or alloy used for the fusible rings can be so modified that a different melting point is obtained

ten wird, um verschiedene Anwendungen zu ermöglichen (beispielsweise aufeinanderfolgende Öffnungen verschiedener Vorrichtungen, je nachdem, wie die Temperatur fortfährt, sich zu vergrößern).
5to allow different applications (e.g. successive openings of different devices as the temperature continues to increase).
5

Nach einem die vorliegende Erfindung nicht beschränkenden Beispiel ist die Vorrichtung angewandt zur Steuerung von Schiebern, Winden oder anderen Systemen, zur Steuerung durch ein unter Druck stehendes gasförmiges Fluid von einer bestimmten Temperatur an.According to an example not limiting the present invention, the device is applied to control of valves, winches or other systems, for control by a pressurized gaseous fluid from a certain temperature.

Die Erfindung ist auf eine allgemeine, aber nicht einschränkende Art und Weise auf Fluidkreiseinrichtungen gerichtet, die gegen eine gefährliche Temperaturerhöhung geschützt sind und wenigstens ein Absperrorgan aufweisen, wie es nachfolgend definiert ist.The invention is in a general, but not limiting, manner to fluid circuit devices directed against a dangerous increase in temperature are protected and have at least one shut-off device, as defined below.

Andere Eigenschaften und Vorteile der vorliegenden Erfindung ergeben sich aus der folgenden Beschreibung anhand der Figuren. Von den Figuren zeigen:Other features and advantages of the present Invention emerge from the following description with reference to the figures. From the figures show:

Figur 1 eine Schnittansicht eines Absperrorgans gemäß einer Ausführungsform der Erfindung;Figure 1 is a sectional view of a shut-off device according to an embodiment of the invention;

Figur 2 eine Schnittansicht einer Variante;Figure 2 is a sectional view of a variant;

Figur 2A einen Ausschnitt aus der Ansicht nach Figur in vergrößerter Darstellung;FIG. 2A shows a detail from the view according to FIG. In an enlarged representation;

Figur 3 ein Schema einer Einrichtung, in der Absperrorgane nach der Erfindung angewandt sind; undFigure 3 is a diagram of a device in the shut-off devices are applied according to the invention; and

I·I ·

Figur 4 eine vergrößerte und teilweise geschnitten gezeigte Ansicht eines Teils des Schemas nach Figur 3.FIG. 4 shows an enlarged and partially sectioned view of part of the diagram according to FIG Figure 3.

In der in Figur 1 dargestellten Ausführungsform weist die Vorrichtung prinzipiell drei Teile auf:In the embodiment shown in Figure 1 has the device basically has three parts:

- einen zwei Rohrleitungen A und B aufnehmenden Körper 1;a body 1 accommodating two pipes A and B;

- einen ein Verschlußstück 3 aufnehmenden Sitz 2; und - ein Stützmittel oder eine Platte 4, auf der schmelzbare Unterlagen oder Ringe 5 zur Auflage kommen.- a seat 2 receiving a locking piece 3; and - a proppant or plate 4 on which the fusible Documents or rings 5 come to rest.

Eine Druckschraube 6 ist vorgesehen, um das Verschlußstück 3 an den Körper 1 gegen eine Schraubenfeder 7 anliegen zu lassen, die auf der anderen Seite des Verschlußstücks in einer mit der Rohrleitung oder Zufuhröffnung A in Verbindung stehenden Ausbohrung 8 angeordnet ist. Eine Konter- oder Sicherungsmutter 9 ermöglicht eine korrekte Blockierung der Druckschraube 6, die zum Erreichen des Verschlußstücks 3 durch die Platte 4 geschraubt ist und den Sitz 2 durch eine Ausbohrung durchragt.A pressure screw 6 is provided so that the closure piece 3 rests on the body 1 against a helical spring 7 to let the one on the other side of the plug in one with the pipeline or inlet port A related bore 8 is arranged. A lock nut or lock nut 9 enables a correct blocking of the pressure screw 6, which is necessary for reaching the locking piece 3 through the plate 4 is screwed and the seat 2 protrudes through a bore.

Wenigstens drei um 120° gegeneinander versetzte Befestigungsschrauben 11 halten die Platte, indem sie diese durchragen und in den Sitz 2 eingeschraubt sind, wobei zwischen der Platte und dem Sitz eine Dichtung angeordnet ist. Die schmelzbaren Ringe 5 werden von den Befestigungsschrauben 11 durchragt und sind zwischen den Köpfen dieser Schrauben und der Platte 4 angeordnet.At least three fastening screws offset from one another by 120 ° 11 hold the plate by protruding it and screwing it into the seat 2, a seal being disposed between the plate and the seat. The fusible rings 5 are of the Fastening screws 11 protrude through and are arranged between the heads of these screws and the plate 4.

Eine andere Dichtung 13 ist zwischen dem Körper 1 und dem Sitz 2 angeordnet, wobei zwischen den beiden Stücken eine Kammer 14 zur Aufnahme des Verschlußstücks ausgebildet ist, in welche die Ausbohrung 8, die Ausbohrung 10 und ein Kanal 15 münden, an den die Rohrleitung oder Austrittsöffnung B angeschlossen ist.-Another seal 13 is placed between the body 1 and the seat 2, between the two pieces a chamber 14 is formed for receiving the closure piece, in which the bore 8, the bore 10 and a channel 15 open to which the pipeline or outlet opening B is connected.

Sowohl die Mündung der Ausbohrung 8 in die Kammer als auch die Mündung der Ausbohrung 10 in diese Kammer stel-Both the mouth of the bore 8 in the chamber and the mouth of the bore 10 in this chamber provide

len jeweils eine kreisförmige Lippe 8A bzw. 1OA dar, wobei die Lippe 8A der Ausbohrung 8 und die Lippe 1OA der Ausbohrung 10 zugeordnet ist und wobei zwischenlen each represent a circular lip 8A or 10A, wherein the lip 8A of the bore 8 and the lip 1OA the bore 10 is assigned and wherein between

diesen Lippen das Verschlußstück 3 angeordnet ist.The closure piece 3 is arranged on these lips.

Die erfindungsgemaße Vorrichtung, die vorzugsweise vertikal angeordnet ist, mit der Platte 4 unten, funktioniert auf folgende Weise:The inventive device, which is preferably arranged vertically, with the plate 4 below, works in the following way:

Bei Umgebungstemperatur ist die Verbindung A-B unmöglich, d.h. abgesperrt. Die Druckschraube 6 übt auf das Verschlußstück bzw. die Klappe eine Kraft aus, die sich auf die Schraubenfeder 7 überträgt und die das Verschlußstück 3 auf dem Körper 1 aufliegen läßt.At ambient temperature the connection A-B is impossible, i.e. blocked. The pressure screw 6 exerts the closure piece or the flap exerts a force which is transmitted to the helical spring 7 and which the closure piece 3 can rest on the body 1.

Bei einer Temperatur über dem Schmelzpunkt der Legierung, aus der die schmelzbaren Ringe 5 gebildet sind, schmelzen diese und ihre Funktion, die Platte 4 zu halten und festzuklemmen, verschwindet.Melt at a temperature above the melting point of the alloy from which the fusible rings 5 are formed this and its function of holding and clamping the plate 4 disappears.

Die Schraubenfeder 7 (hier unterstützt durch die Schwerkraft) drückt das Verschlußstück 3/ das anfänglich an dem Körper 1 anlag, gegen die kreisförmige Lippe 10A, wodurch folglich die Verbindung zwischen A und B durch die Kammer 14 ermöglicht ist und gleichzeitig durch den Kontakt des Verschlußstücks 3 mit der kreisförmigen Lippe bzw. Mündung 10A die Fluiddichtigkeit mit der äußeren Umgebung sichergestellt ist. Bei seiner Ver-Schiebung bewegt das Verschlußstück die Druckschraube und die Platte 4 mit, die an den Köpfen der Befestigungsschrauben 11 zur Anlage kommt.The helical spring 7 (supported here by gravity) initially presses the locking piece 3 / the the body 1, against the circular lip 10A, thus making the connection between A and B through the chamber 14 is made possible and at the same time by the contact of the closure piece 3 with the circular Lip or mouth 10A, the fluid tightness with the external environment is ensured. At his shift moves the closure piece with the pressure screw and the plate 4, which is attached to the heads of the fastening screws 11 comes to the plant.

In der Variante nach den Figuren 2 und 2A wird die Fluiddichtigkeit gegen die äußere Umgebung noch aufgrund der Tatsache verbessert, daß eine zwischen einemIn the variant according to FIGS. 2 and 2A, the fluid tightness against the external environment is still due the fact that one between one

glatten Abschnitt 6A der Druckschraube 6 und der Ausbohrung 10 angeordnete Dichtung 16 vorgesehen ist.smooth section 6A of the pressure screw 6 and the bore 10 arranged seal 16 is provided.

Die Figur 3 zeigt ein Beispiel einer Sicherheitskreiseinrichtung, in der ein oder mehrere, gesteuert durch schmelzbare Ringe nach der Erfindung automatisch sich öffnende Absperrorgane D1, D2, D3 ... angewendet sind. Sie ist zum Schutz eines Reservoirs 17 verwendet, das mit einem Membranventil 18 mit einer Membran 18A und mit einem Steuerelement 19 ausgerüstet ist, das mit einer internen Zuleitung bzw. Versorgung F1 versehen ist (eine externe Zuleitung F2 kann ebensogut vorgesehen sein). Das Pilot- bzw. Steuerelement ist auf einen Druck Po eingestellt oder austariert.Figure 3 shows an example of a safety circuit device in which one or more, controlled by Fusible rings according to the invention automatically opening shut-off devices D1, D2, D3 ... are used. It is used to protect a reservoir 17 with a membrane valve 18 with a membrane 18A and with a control element 19 is equipped, which is provided with an internal supply line or supply F1 (a external supply line F2 can just as well be provided). The pilot or control element is at a pressure Po adjusted or balanced.

Neben den Absperrorganen beruht die Originalität der Einrichtung in einem Sicherheitssteuerelement 20, das sich in das obere Gehäuse des Ventils öffnet. Es ermöglicht als dieses einen inneren Ausgleich von P1 auf PO, wenn die Temperatur abnormal ansteigt, wobei das Steuerelement 20 durch die Absperrorgane versorgt wird. Der größte Teil der Kapazität des Reservoirs kann daher über das Ventil 18 abgelassen werden, das sich öffnet und dabei vor einem Temperaturanstieg die Zeit gehabt hat, der gefährlichen Einstellung zu begegnen.In addition to the shut-off devices, the originality of the device is based on a safety control element 20, which opens into the upper housing of the valve. As this, it enables an internal compensation of P1 PO when the temperature rises abnormally, the control element 20 being supplied by the shut-off devices. Most of the capacity of the reservoir can therefore be drained through valve 18, which opens and has had time to face the dangerous attitude before a temperature rise.

Die Versorgung oder Zuleitung A von bzw. zu Absperrorganen kann vom zu schützenden Reservoir aus geschehen. In diesem Fall muß die Einstellung oder Tarage P unter dem Druck liegen, der im Reservoir herrscht. Es ist aber ebensogut möglich, sie durch ein Nebennetz für Luft oder Stickstoff zu .versorgen, unter der Bedingung, daß in dem Netz ein Druck höher als P1 vorgesehen wird, der entweder konstant ist, wobei sich das Reservoir vollständig entleert, oder der niedriger als P1 wird, wobei sich das Schutzsystem, das sein Ventil geöffnet hat, infolgedessen wieder schließt undThe supply or feed line A from or to shut-off devices can be from the reservoir to be protected happen. In this case the setting or tarage P must be below the pressure in the reservoir prevails. But it is just as possible to supply them with air or nitrogen via a secondary network the condition that a pressure higher than P1 is provided in the network, which is either constant, where the reservoir is completely emptied, or which is lower than P1, with the protection system that will be Valve has opened, as a result closes again and

der Druck im Reservoir sich bei P1 wie im ersten Fall stabilisiert, wo die Zufuhr oder Versorgung vom Reservoir aus erfolgt.the pressure in the reservoir is at P1 as in the first case stabilized where the feed or supply from the reservoir off takes place.

Die Absperrorgane können parallel in einer solchen Weise angeordnet sein, daß sie-mehrere Zonen, welche das zu schützende Reservoir umgeben, schützen. In diesem Fall steuert das Erfassen einer erhöhten Temperatur in einer der Zonen das Öffnen des Ventils. D.h. daß Sicherheitsschaltkreise (gestrichelt dargestellt) parallel zu einem Hauptsicherheitsschaltkreis (in durchgezogenen Linien dargestellt) geschaltet sind.The shut-off devices can be arranged in parallel in such a way that they-several zones, which to protective reservoir surround, protect. In this case, the detection of an elevated temperature controls in one of the zones the opening of the valve. That means that safety circuits (shown in dashed lines) parallel to a Main safety circuit (shown in solid lines) are connected.

Die für die schmelzbaren Ringe verwendeten Legierungen können von einem Organ zum anderen in der Weise verschieden sein, daß für diese Organe verschiedene Schmelzpunkte gegeben sind.The alloys used for the fusible rings can differ from one organ to another in such a way that different for these organs Melting points are given.

Nach einer nicht dargestellten Variante sind die Absperrorgane in Serie geschaltet, in Kaskade. Das Öffnen eines Absperrorgans steuert in diesem Fall die Zufuhr zum darauffolgenden und so fort, bis zur Sicherheitssteuerung 20, wenn die Temperatur fortfährt anzusteigen .
25According to a variant not shown, the shut-off devices are connected in series, in cascade. The opening of a shut-off element in this case controls the supply to the next one and so on, up to the safety control 20, if the temperature continues to rise.
25th

Am Ausgang der Sicherheitssteuerung 20 kann ein Ausströmregulierungsmittel 21 so vorgesehen sein, daß das Regeln der Hauptausströmung aus dem Ventil 18 auf konsequentem Weg ermöglicht ist. Das Regulierungsmittel kann eine Düsenspitze 22 (Figur 4) aufweisen.At the output of the safety controller 20, an outflow regulating means 21 can be provided in such a way that the main outflow from the valve 18 can be regulated in a consistent way. The regulating means can have a nozzle tip 22 (FIG. 4).

Schließlich kann beim Betrieb des für.die Sicherheitsvorrichtung 20 gewählten Typs ein Verschlußstopfen bzw. -element 23 an einer Stelle des Fluidkreises dieser Steuerung (Figur 4) vorgesehen sein, um die Fluidzufuhrpassage unter der Membran dieser Steuerung zu umgehen.Finally, when operating the type selected for the safety device 20, a plug or element 23 can be provided at one point in the fluid circuit of this controller (FIG. 4) in order to bypass the fluid supply passage under the membrane of this controller.

Die Erfindung ist in allgemeiner Art und Weise für den Schutz von Fluidkreisen anwendbar.The invention is generally applicable to the Protection of fluid circuits applicable.

, -Ag , -Ag

- Leerseite - Blank page

Claims

Patent attorneys Dipl.-Ing. H. "¥ eYckm" a'n ^, ° DipIT.-Phys. Dr. K. Fincke

Dipl.-Ing. F. A.

Weickmann, Dipl.-Chem. B.

Huber Dr.-Ing.H.

Liska Dr

D / 20

8000 MUNICH 86 POST BOX 860 820

8.8th.

MDHLSTRASSE 22

TELEPHONE (089) 980352

TELEX 5 22621

TELEGRAM PATENTWEICKMANN MÖNCHEN

FMC EUROPE SA
Route de Clerimois, 89103 Sens Cedex, France

Protection device against a dangerous increase in temperature for a fluid circuit device with such Protective device

Claims

ρ-.ρ-.

1J Protective device against a dangerous increase in temperature for a fluid circuit device, d a characterized in that it is a Forms shut-off device, which is arranged between two fluid-tight pipes (A, B), and that they one a closure piece (3) receiving seat (2) and a support means (4) on which fusible pads come to the plant, the melting of these documents, the displacement of the proppant (4) and the The opening of the closing piece, which connects the two pipes (A, B) to one another, causes the Closure piece (3) remains tight against the surrounding atmosphere at any temperature. *

2. Apparatus according to claim 1, characterized in that at least three in the Seat (2) screwed in fastening screws (11)

-z--z-

hold the proppant (A) with the fusible pads (5) between the heads of these screws and the support means (4) are added.

3. Apparatus according to claim 1 or 2, characterized in that the fusible Documents (5) can have different melting points depending on the application.

4. Device according to one of claims 1 to 3, characterized in that it has a the two pipes (A, B) receiving body, and that a pressure screw is provided to the Closing piece (3) normally to rest on the body (1) against a spring, the pressure screw traverses the support means (4) in the form of a plate.

5. Apparatus according to claim 4, characterized ge - 2.0 indicates that a locking nut (9) enables correct locking of the pressure screw (6) screwed through the plate (4).

H-.H-.

6. Device according to one of claims 1 to 5, d a characterized in that one

Seal (16) is provided between a smooth section (6A) of the pressure screw (6) and a bore (10) of the seat (2) in order to further improve the tightness.
30th

7. Device according to one of claims 1 to 6, d a by gekennzeichne.t that between the plate (4) and the seat (2) a seal (13) is arranged.

8. Device according to one of claims 1 to 7, characterized in that the fluid-tight pipes (A, B), between which the shut-off device is arranged, of a gaseous fluid are flowed through, which can assume cryogenic temperatures.

9. A fluid circuit device protected against a dangerous increase in temperature, characterized in that it has at least one shut-off element according to one of claims 1 to 8.

10. Device according to claim 9, with a valve (18) with a main control (19) which is set to a pressure PO, characterized in that that it still has one or more fusible pads controlled automatically opening shut-off devices (D1, D2, D3 ...) and one over the upper housing of the valve (18) opening Safety control (20) has, on this, an escape for a pressure setting P1 under the pressure Po enables when the temperature rises abnormally, the controller (20) being supplied by the shut-off devices is.

11. Device according to claim 9 and 10, characterized characterized in that the supply (A) of shut-off devices from a reservoir to be protected (17) from which said valve (18) has, the pressure setting P1 in this case takes place under the pressure prevailing in the reservoir.

12. Device according to claim 9 and 10, characterized in that the supply (A)

of shut-off devices from a secondary network that is set to a pressure above pressure P1, which is either constant or falls below pressure P1, when the guard opens. 5

13 · Device according to claim 12, characterized that the secondary or auxiliary network is a network for air or nitrogen.

14. Device according to one of claims 9 to 13, characterized in that the shut-off devices are arranged in parallel in such a way that they protect multiple zones.

15. Device according to one of claims 9 to 13, characterized in that the Shut-off elements are connected in series, in cascade.

16. Device according to one of claims 9 to 15,

characterized in that a

Outflow regulating means (21) at the output of the safety controller (21) is provided.